Siirry sisältöön

"Shiba on geneettisesti kaikkein lähinnä sutta oleva koirarotu."

Tämä toteamus tulee jossakin muodossaan aika nopeasti vastaan, kun alkaa etsiä tietoa rodusta. Kuvatodisteena on luultavasti allaolevan näköinen käppyrä, mahdollisesti pystysuuntaan käännettynä ja vielä shiban kuvalla muokattuna. Alkuperäinen grafiikka on peräisin Science-lehden lähes 20 vuotta vanhasta tiedejulkaisusta Genetic Structure of the Purebred Domestic Dog (Parker ym., 2004).

Alkuperäisessä tutkimuksessa ei väitetä, että tulosten perusteella shiba olisi geneettisesti lähinnä sutta oleva koirarotu, että shiballa olisi lähes suden geenit, tai että vain shiballa olisi susimaiset geenit.

Tutkimusjulkaisu sinänsä on laadukas ja ollut aikanaan uraauurtava. Sen popularisoinnit on vaan vedetty välillä överiksi, mistä legendat ovat arvatenkin syntyneet. Katsotaan, mitä tutkimuksessa on tehty ja mitä ei ja mitä kuvaaja todella esittää. HUOM! Tulkintavirheiden mahdollisuus on ilman muuta olemassa. Älä usko sokeasti tätäkään blogitekstiä.

1. Tutkimuksessa ei ole suoraan vertailtu geenejä.

Sana "geneettinen" hämää ymmärrettävästi ajattelemaan geenejä, vaikka parempi mielleyhtymä olisi tällaisissa genomi eli otuksen koko perimä. Perimässä on muutakin DNA:ta kuin aktiivisia geenejä. Kokonaisten geenien ja niiden vaikutuksen tutkiminen olisi nykytekniikallakin vielä aivan liian työlästä. Siispä on tutkittu snippejä (jotka on yhden ainoan DNA:n kirjaimen muutoksia eri puolilla genomia) ja kaksikirjaimisia toistojaksoja (joissa DNA:n kirjaimet toistuvat eri pituisina versioina, esim. yhdellä koiralla voi olla ATATATATATAT ja toisella ATATAT). Molempia pidetään pitkälti neutraaleina geneettisinä markkereina, jolloin ne ovat vapaita mutatoitumaan ilman, että mitään tapahtuu.

Sattuma on vaikuttanut siihen, minkälainen markkerivalikoima rodun perustajakoirilla on ollut, kun rotu on muodostettu. Nämä rotukohtaiset markkerit on sittemmin voineet pysyä ennallaan tai mutatoitua eteenpäin rodun sisällä. Tutkimuksessa eri rotujen edustajat pystyttiin lähes täydellisen luotettavasti luokittelemaan omaan rotuunsa rodun geenimarkkerien perusteella.

Joskus snipit voivat osua geenin kohdalle siten, että geenituotteen toiminta todella muuttuu. Kaksikirjaimiset toistojaksot eivät yleensä sijaitse geenien koodittavalla alueella. Tietyt snipit ja toistojaksot voivat kuitenkin sijaita geenien vieressä ja periytyä yhdessä tietyn geenimuodon kanssa. Jos valinta alkaa suosia tietynlaista geenimuotoa, yleistyy myös sen vieressä sijaitseva (taikka siipeilevä) markkeri, vaikka tuo edellä mainittu ATATAT.

2. Tutkimuksessa on ollut mukana vain viisi shibaa.

Rotujen edustajien lukumäärä on ollut pakko rajata johonkin, koska jo eri rotuja oli mukana 85. Otoskokoa on aina hyvä pitää silmällä. Tilastollisen merkitsevyyden testit pyrkivät selvittämään, onko tuloksen saanut aikaan pienen otoskoon aiheuttama sattuma vai onko havaittu ilmiö luultavasti todellinen.

3. Evoluutiopuussa shiba ei ollut lähimpänä sutta.

Tutkimuksessa toistojaksojen eri pituusversioiden yleisyyttä eri roduissa (alleelifrekvenssit) käytettiin evoluutiopuun luomiseen. Tietokoneohjelma on analysoinut sille syötettyä tietoa eri rotujen alleelifrekvensseistä ja mallintanut erilaisia tapoja, miten mutaatiot ovat voineet historiassa tapahtua. Evoluutiopuun oksanhaaran voi tulkita siten, että sen kohdalla on ollut ylä- ja alaoksan viimeisin yhteinen esivanhempi, minkä jälkeen oksat eivät ole enää lisääntyneet (versoneet?) keskenään.

Oksien pituudella on merkitystä, joten Shar-Pein oksa näyttää olevan lähimpänä sutta. Myös oksanhaarojen numeroarvoilla on merkitystä. Ne kuvaavat sitä prosenttilukemaa, jolla tietokone sai saman haarautuman syntymään, kun se analysoi samat tiedot 500 kertaa. Shar pein ja shiban, chowin ja akitan erottava haarautuma esimerkiksi ilmestyi 280 kertaa, ja 220 kertaa ilmestyikin jotain muuta. Ehkä kiinnostavampi on tuo ensimmäinen 100% toistuva oksanhaara, jossa neljä itämaista rotua on joka kerta erkaantunut kaikista muista tutkituista roduista? Kaavioon on merkitty numerolla ne oksanhaarat, jotka toteutuivat ainakin puolessa 500 toistosta. Shiban oksalla ei ole numeroarvoa.

4. Tutkimuksen sudet olivat nykyisiä susia.

Nykykäsitys on kallellaan siihen suuntaan, että sekä nykyiset sudet että kesykoirat polveutuisivat samasta kantamuodosta, jota ei ole enää olemassa. Herää kysymys, missä yhteyksissä nykysusien DNA:n neutraaleja geneettisiä markkereita voi silloin verrata nykykoirien markkereihin, kun tutkitaan koirarotujen kehityshistoriaa, jos molemmat ovat mutatoituneet omia teitään jo vuosituhansien ajan. Toisaalta joissakin roduissa saattaa olla hyvinkin tuoretta geenimateriaalia sudelta, jos nykysusi ja koira ovat risteytyneet keskenään.

5. "Shibakäppyrän" idea ja rotujen omituinen järjestys.

No niin. Se tunnettu kuvaaja. Kyseessä on ryhmittelyanalyysikuva, jota varten kaikkien koirien (ja kahdeksan suden) kaikki geneettiset markkerit on annettu tietokoneen rouskutettavaksi. Tietokone on pyrkinyt jakamaan ne jonkinlaisella mutaatiologiikalla eri ryhmiin. Kirjain K kuvaa sitä, montaako eri ryhmää tietokoneen on käsketty etsiä. Esimerkiksi K=2 on jakanut kaikki markkerit kahteen ryhmään. Ryhmään 1 luokiteltuja markkereita on löytynyt eniten niiltä roduilta, jotka äskeisessä evoluutiopuussa näyttivät alkukantaisimmilta. Ryhmään 2 kuuluivat kaikki muut markkerit. Kun K-lukua on nostettu eli tietokone on etsinyt useampia ryhmiä, on 2. ryhmä jakautunut vielä useampiin pienempiin ryhmiin, joita kuvaavat eri värit. Näissäkin analyyseissa on ollut monta toistoa.

Rotujen sarakkeet muodostuvat viiden (?) koiran pystypalkeista, tosin kuvassa pikselit eivät silloin mene tasan. Jokaiselle koiralle on merkitty väreillä ne osuudet, jotka sen snipeistä ja toistojaksoista kuuluvat tietokoneen määrittämään ryhmään 1 (keltaiset) ja ryhmään 2 (punaiset).

Sille, miksi Shiba Inu on sijoitettu harmaasuden viereen ekaksi koiraroduksi, ei tutkimuksesta löydy selitystä. Jos keltaisuuden osuutta katsotaan, niin chowin ja akitan pitäisi olla sen edellä. Entä miksi lähes keltainen basenji on sijoitettu paljon punaisemman malamuutin jälkeen? Uskaltaako sanoa, ettei näiden rotujen järjestyksellä ole oikeasti kovin suurta merkitystä. Erot top-rotujen välillä ovat mitättömän pieniä ja koiria tosi pieni määrä. Pohdintatehtävä: miltä kuvio näyttäisi, jos shiboiksi olisi sattumalta osunut viisi shiban nr. 3 kaltaista yksilöä?

K=4 -graafinen taulukko numeerisena. Rotujen järjestykselle on tässäkin muodossa hankala keksiä logiikkaa.
Jos tämä popularisoitu grafiikka todella pohjautuu tähän samaan tutkimukseen, mihin kyllä viittaa rotujen tuttu järjestys, niin "wolflike"-ominaisuuden määrittelyssä eri roduille ei ole järkeä. Tai jos saat siihen järkeä, niin kommenttiboksi on sitä varten.

Johtopäätökset

"Shiba on geneettisesti lähimpänä sutta." muuttui muotoon "Viiden tutkitun shiban geneettisistä markkereista (jotka ei ole geenejä) suurin osa luokiteltiin samaan geneettisten markkerien 1. ryhmään kuin useimmat nykysuden vastaavat geneettiset markkerit. Tosin chowien ja akitojen pitäisi olla kuvassa shibojen edellä, jos rodut olisivat järjestyksessä."

Mitä tutkimustulos merkitsee? On huomionarvoista, että tietokoneanalyysit listasivat geneettisten markkereiden perusteella alkukantaisimmiksi niitä rotuja, joita on jo valmiiksi pidetty historian valossa alkukantaisina. Tutkimuksessa arveltiin, että 1. ryhmän geenimarkkereihin painottuvat alkukantaiset rodut voivat parhaiten edustaa sitä geenipoolia, mikä vanhoissa kesykoirissa on ollut olemassa. (Akitan lähihistoriaan jo jonkin verran tutustuneena on ehkä vähän yllättävää, että nykyakita näytti tutkimuksessa noin alkukantaiselta?)

Geneettisten markkerien yhteys erilaisiin geenimuotoihin, jotka saavat aikaan erot käytöksessä ja muissa sudet ja koirat erottavissa ominaisuuksissa, on se kiinnostava kysymys. Lienee selvää, ettei yhelläkään kesykoiralla voi olla jäljellä suden geenimuotoja, jotka koodittavat (keksitty esimerkki) "ultraherkkää reseptoria", joka aiheuttaa villieläimelle luonnossa hyödyllisen ihmisarkuuden tai reaktiviisuuden.

Toisaalta solun perusmetaboliaan liittyvillä geeneillä ei varmaankaan ole ollut syytä tai aikaa mutatoitua sitten suden ja kesykoiran yhteisen kantamuodon. Siinä mielessä jokainen koira on pitkälti geneettinen susi, myös noissa roduissa, jotka eivät kuuluneet "keltaisiin".

Koiran (beagle) ja suden geenin koodittava osa linjattuna allekkain. Tällä ohjeella valmistuu konneksiini 40 -proteiinia.

Mutta onko shiboilta löytynyt upouusissa geenitutkimuksissa muutamia geeniehdokkaita, jotka oikeasti saattavat olla perua aivan tietynlaiselta sudelta ja erottaa japanilaisrodut länsimaalaisista roduista? Siitä lisää jatko-osassa nimeltä Shiba ja japaninsusigeenit (2/2). : D

Emmalle kiitokset keskusteluista ja hyvistä huomioista liittyen Parker et al. -paperiin. Kaikki mahdolliset tulkintavirheet tekstissä ovat edelleen vain omiani.

Näkökulman vaihtaminen on usein hyödyllistä ja hauskaakin. Mitä jos shiba näyttäytyisi hetken ajan DNA:han pohjautuvana eliönä? Maapallolla tunnettu elämä perustuu nukleiinihappoihin, joihin säilötään tietoa ja joilla on ainutlaatuinen kyky monistaa itseään. Eliöt voi ajatella DNA:n ympärilleen rakentamina kuorina. Elämän historia on jäljitetty (älä kysy miten) alkamaan noin neljä miljardia vuotta sitten. Koska ihmismieli ei pysty hahmottamaan miljardien suuruusluokan merkitystä, käytetään ajankulun havainnollistamiseen monesti kellovertausta, jossa planeetan koko historia on tiivistetty 12 tuntiin.

Elämä ilmestyy planeetalle noin kello kaksi. Eliöt ovat pitkään hyvin yksinkertaisia, ja ekat monisoluiset ilmaantuvat vasta kello kahdeksan maissa. Nisäkkäitä on ollut olemassa viimeisen tunnin ajan ennen puoltapäivää. Kuvassa juuri ja juuri erottuva "First Hominins"-täppä ennen nykyhetkeä kuvaa ihmisapinoiden olemassaoloa. Ajallisesti se vastaa kahta miljoonaa vuotta. Nykyihmisiä on ollut olemassa silmänräpäyksen ajan, ja ihmisen shibaksi määrittämiä rotukoiria mitättömän hetken olematon murto-osa. Silti elämän periaate niissä on ikivanhaa.

Vuoristoalueiden pieniä japanilaiskoiria 1900-luvun alussa.

Tässä vähän lisää japanilaisrotujen historiaa lännestä päin katsottuna. Lehtileikkeet ovat peräisin 1930-luvun amerikkalaisista sanomalehdistä. Tiedon hankkiminen on ollut tuohon aikaan jotain aivan muuta. Tekstissä mainittu "Kshino" tarkoittaa koshinoa, joka on ollut todellinen paikalliskoira mutta joka katsottiin lopulta liian roturisteytyneeksi. Suolensa poikki purrut sankarishiba on luultavasti voinut olla minkä tahansa japanilaisrodun edustaja.

Tämä etsintäkuulutus on peräisin 1960-luvulta. Ensimmäiset shibat saapuivat Yhdysvaltoihin tiettävästi toisen maailmansodan jälkimainingeissa.

Koska muut nihonkenit ovat Shibalogisessa blogissa uusia tulokkaita, ajattelin kirjoittaa muistiin ajatuksia, kysymyksiä ja mielikuvia, joita nämä rodut herättävät nyt, ennen niihin tutustumista. Näitä voi olla viihdyttävää lukea jälkeenpäin. Kaikki kuvat Vanhasta japanilaisen koiran valokuva-albumista.

Akita

Kysymys nr. 1: minkä takia Japanin kansallisroduksi valittiin juuri akita? Koska se on kooltaan isoin ja näyttävin? Koska Hachiko oli akita? Akitan historiaan on varmasti kuulunut samat kannanromahdukset kuin shiboilla, ja niiden ulkomuoto on jossain välivaiheessa ottanut enemmän vaikutteita ulkomaisilta roduilta kuin shiballa. Kiinnostaisi tietää, minkälaisia oli ne isot japanilaiskoirat, jotka alkujaan löydettiin Akitan alueelta. NIPPO on ehkä joskus liittynyt jotenkin akitoihin, mutta AKIHO on niiden oman rotujärjestö. Onko modernilla akitalla samanlaista sodan jälkeen vaikuttanutta kantakoiraa kuin shibojen Naka Go? Nykyisistä akitoista tulee ennemmin mieleen ylväs pihavahti ja nallemaisuus kuin alkukantaisuus tai metsästyskoira. Niillä on livenä vielä pitemmät jalat kuin kuvissa. Geenilotossa akitoilla on ollut huonompi tuuri kuin shiboilla, ja niihin on rikastunut jotain ihon autoimmuunisairauksille altistavaa.

Shikokunkoira

Se pitkäselkäinen seesamishiban ja jomonshiban hybridi! Shikokuja on olemassa muissakin väreissä, mutta ilman muuta sudennäköinen yksilö tulee ekana mieleen. Shikoku näyttää vähän karskimmalta ja uskottavasti alkukantaiselta, eikä siitä ole alettu tehdä söpöä. Rotu on rekkausmäärien perusteella kriisissä kotimaassaan. Historiasta ja pullonkauloista ei mitään käryä, mutta oletettavasti kantakoirat on peräisin Shikokun saarelta. Olen nähnyt livenä punaisen shikokupennun. Näytti shibapennulta, mutta oli ikäisekseen isompi ja rauhallisempi.

Kishunkoira

"Ne sirot valkoiset." Kishu viittaa Kyushun saareen. Ulkomuodon perusteella voisin edelleen kuvitella hyvin metsästyskoiriksi. Historiasta tai muustakaan en tiedä oikeastaan mitään muuta kuin sen, että kishuja on alkujaan ollut laajempi värikirjo, kunnes valkoisista tuli liian suosittuja ja E-lokuksen värillinen geeni katosi kokonaan. Matagi-elokuvassa (1982) elävää ketjukarhua vastaan usutettu valkoinen nihonken on mielestäni kishu, eli hurjan metsästyskoiran ominaisuudet on säilyneet ainakin siihen asti. En muista, että olisin nähnyt kishua livenä.

Hokkaidonkoira

Vanhojen koirakirjojen salaperäinen ainu! Jos hokkaido on ainujen koira, niin sillä on pakko olla todella kiehtova historia. Ulkomuoto antaa tosi oudon vaikutelman shibaan tottuneille silmille. Koira on kuin shiba, mutta ei kuitenkaan ole. Korvat on pienet nysät. Valokuvakirjassa lähes joka hokkaidouroksella on hyväntuulinen ja itseensä tyytyväinen ilme. En osaa sanoa, mikä niiden naamassa aiheuttaa tämän ajatuksen verrattuna shiboihin. Ainakin vanhoissa kuvissa sukupuoliero on kaikista nihonkeneistä selkein, urokset on niin karskeja. Kaikki muu on yhtä kysymysmerkkiä, mutta ilmeisesti rekisteröintimäärät Japanissa on samaa tasoa kuin shikokuilla eli pieniä. Olen melko varma, että olen nähnyt hokkaidon livenä, mutta luullut sitä silloin kummallisen näköiseksi shibaksi.

Kainkoira

Kainkoiriin ehdin jo vähän tutustua brindlejuttujen yhteydessä. Opin mm. sen, ettei Hopeanuolen "Harmaa tiikeri" olekaan sen värityksen merkitys. Kainkoirien oma rotujärjestö on ilmeisesti jopa NIPPO:a vanhempi (?), joten onko kait koskaan olleet "japanilaisen koiran standardin" ja sen käsittämättömän yksityiskohtaisen tulkinnan ja kielipilkkusäännön alaisina...? Kainkoirat on silmiini mahdottoman kauniita! Niistä ei ole tekemällä tehty söpöjä kuten shiboista ja akitoista. Historiasta ja kantakoirista en tiedä mitään, mutta olen nähnyt kain livenä koiranäyttelyssä. Se kiersi rotukehänsä ryhdikkäästi ja asenteella ja jatkoi samalla itsevarmuudella sijoittumaan ryhmässä.

Tässäpä alkuun. Korjasin jälkeenpäin otsikoihin -koiran. Jossakin vaiheessa rotunimet suomeksi on mielestäni olleet pelkkää kaita, shikokua, hokkaidoa ja kishua. Samalla logiikalla akitan olisi voinut muuttaa akitankoiraksi, höh.

Kainkoira Yamanashista. Kuva (c) Vanha japanilaisen koiran valokuva-albumi

Blogissa on aiemmin käyty läpi shiban värigenetiikan kannalta olennaiset lokukset E (värillinen vai valkoinen), A (perusväri) ja S (pinto ja sukat). Muut tunnetut värilokukset eivät tiettävästi vaikuta shibojen keskinäiseen värivaihteluun, koska kaikilla shiboilla on näistä sama versio. Esimerkiksi tämän postauksen aiheena olevassa K-lokuksessa nykyshiboilla on vain tylsää tavisversiota ky, joka sallii A-lokuksen määrätä värin. Joillakin japanilaisroduilla, kuten akitalla ja kainkoiralla, K-lokuksessa esiintyy myös raidallisen brindlekuvioinnin aiheuttavaa versiota. Tai ehkä on viisainta sanoa, että ainakin nykytiedon valossa brindleväritys yhdistetään K-lokukseen. Jännittävän näköiset tiikeriraidat syntyvät niin erikoisella tavalla, ettei niiden salaisuutta ole vielä saatu selville.

K niin kuin blacK

Brindlevärityksen opiskelu on aloitettava K-lokuksen ominaisuuksista. K-lokus on värigenetiikassa uusi tekijä, sillä sen löytyminen raportoitiin vasta vuonna 2007. Tämä ei koske japanilaisrotuja, mutta K-lokuksessa esiintyy dominoivaa versiota KB, joka saa aikaan täysmustan värityksen. Siksi K-lokus on nimetty sanan black viimeisen kirjaimen mukaan (B-lokus oli jo käytössä brownille.)

Miksi muuten puhutaan välillä lokuksesta ja välillä geenistä? Entä geenimuoto, versio, alleeli? K-lokus havainnollistaa uutuutensa ansiosta hyvin termien käyttöä. Kun K-lokus ensimmäistä kertaa raportoitiin, oli siitä saatu selville vasta sen summittainen sijainti kromosomin numero 16 kärjessä. Lokus tarkoittaa lokaatiota, siis vakiopaikkaa kromosomissa. Lisäksi risteytysanalyyseistä ja sukupuista oli päätelty, että K-lokuksessa esiintyi kolmea alleelia, jotka saivat aikaan täysmustan, brindlen ja "tavallisen" värisiä koiria tuossa dominanssijärjestyksessä. Vasta tämän jälkeen K-lokuksen kohtaa kromosomissa tutkittiin tarkemmin ja löydettiin sieltä geeni, joka olikin aivan muusta yhteydestä jo valmiiksi tunnettu. Geenin määritelmään kuuluu, että siitä valmistuu jotakin geenituotetta, joko proteiinia tai toiminnallista RNA-molekyyliä. Jos tätä ei ole tutkimuksilla osoitettu, ei oikeastaan voida vielä puhua geenistä. Siispä lokus.

Alleeli ja sen arkikielinen vastine "versio" on saman lokuksen vaihtoehtoisia muotoja. Osoite on sama (kromosomi 1, käsivarsi p, raita 3, alaraita 2 jne. edelleen tarkentuen) mutta siellä sijaitsevan DNA-pätkän kirjaimissa on jonkin verran eroa. Suomeksi alleeli käännetään usein geenimuodoksi... mutta kuten edellä todettua, geenimuodosta voidaan puhua vain jos kyse oikeasti on geenistä. Esimerkiksi monimuotoisuusjuttujen yhteydessä on pakko käyttää alleelia, koska niissä aniharvoin tutkitaan geenejä (pohdintatehtävä: miksi ei järjenvastaisesti tutkita monimuotoisuutta geeneistä?).

Molly. Musta brindleraidoitus ilmestyy akitalla punaisen värin päälle. Kuva: Peter Theakston https://creativecommons.org/licenses/by/2.0

Takaisin K-lokukseen ja sen kolmeen havaittuun versioon/alleeliin, jotka ovat:

  • KB (K-lokuksen dominoivin "Black"-alleeli, josta alkukirjain iso B)
  • kbr (K-lokuksen oletettu "brindle"-alleeli, joka tunnetaan vielä erittäin huonosti)
  • ky (K-lokuksen resessiivisin "yellow/muut värit"-alleeli, siksi pienet kirjaimet)

Yhteen koiraan mahtuu näitä vain kaksi kappaletta, yksi emolta peritty ja yksi isältä peritty alleeli. Ne voivat olla keskenään samanlaiset tai erilaiset. Koko rodussa eri koirilla yhteensä voi sen sijaan esiintyä vaikka kaikki mahdolliset tietyn lokuksen alleelit. Alleelien dominoivuuden ja resessiivisyyden merkityksen voi nyt päätellä, jos se ei ole jo tuttu ilmiö.

Värigeenistä valmistuu antibioottia

Luit oikein. K-lokuksessa sijaitseva geeni on nimeltään koiran betadefensiini 103 (CBD103, canine beta defensin 103). Sen ohjeella valmistetaan erästä defensiiniä, joka nimensä mukaisesti liittyy puolustautumiseen eli immuunijärjestelmän toimintaan. CBD103 on pieni peptidi eli proteiinia lyhyempi aminohappojen ketju. Laboratorio-oloissa on osoitettu, että se pystyy tuhoamaan sellaisia pöpöjä kuin E. coli ja S. aureus.

K-lokuksen geenituote. Jokainen kirjain vastaa tiettyä aminohappoa ketjussa.

Armoton kilpailu kytkimestä

Miten antibioottina toimiva molekyyli voi värjätä koko koiran mustaksi? Ja minkä ihmeen takia? Vain ensimmäiseen kysymykseen on olemassa vastaus. Dominanttimustilla koirilla K-lokuksen defensiinissä on havaittu mutaatio, jonka uskotaan muuttavan defensiinin käyttäytymistä. Mutanttidefensiini, josta on pudonnut pois yksi ainoa glysiini-aminohappo, sitoutuu nyt hanakasti pigmenttisolujen pigmenttikytkimeen ja kääntää pigmenttituotannon mustalle. Kasvavaan karvaan pakataan mustaa pigmenttiä. Normaalitilanteessa samaa pigmenttikytkintä operoi A-lokuksesta valmistuva pikkupeptidi niin että kytkin on vuoroin mustan pigmentin (eumelaniini) ja vuoroin punakeltapigmentin (feomelaniini) asennossa. K-lokuksen mutanttidefensiini syrjäyttää A-lokuksen pikkupeptidin sitoutumispaikasta samalla ajatuksella kuin häkä syrjäyttää hapen hemoglobiinista. Mutanttidefensiiniä tuotetaan K-lokuksen alleelista KB. Tavallinen defensiini, jota tuotetaan alleelista ky, antaa A-lokuksen säädellä pigmenttikytkintä, jolloin A-lokuksen värit tulevat näkyviin.

...mutta onko mustan aiheuttaja oikeasti glysiinimutaatio?

A-lokuksen tutkimus muistutti äskettäin, ettei ominaisuuden kanssa yhdessä esiintyvä mutaatio välttämättä olekaan se tekijä, joka ominaisuuden aiheuttaa. Koiran K-lokuksen kopioluvussa on havaittu vaihtelua, eli joillakin koirilla on tästä geenistä useampia kappaleita. Tämä voisi tarkoittaa sitä, että useammasta geenistä valmistuu enemmän defensiiniä naksauttamaan pigmenttikytkimiä mustalle. Nykyisten geenitestien havaitsema glysiinimutaatio on kuitenkin luotettava markkeri K-lokuksen dominanttimustalle KB-geenimuodolle.... paitsi jos koira on brindle.

Käsi ylös, jos ensikosketuksesi kainkoiraan olivat nämä veljekset.

Entä brindleväritys?

Dominanttimustan toimintaidea liittyy brindleen siten, että mustien raitojen kohdalla solut oletettavasti käyttäytyvät KB-geenimuodon mukaisesti. Raidat ilmestyvät (ainakin japanilaisroduilla) A-lokuksen perusvärin päälle siten, että feomelaniinin pigmentoimat punakeltaiset alueet raidoittuvat. Käytännössä tämä tarkoittaa punaisilla koirilla koko koiraa mukaanluettuna urajiro, joka on hyvin vaaleaa punapigmenttiä. Black-and-tan-värisillä koirilla raidat ilmestyvät urajiroon ja punaruskeisiin tan-merkkeihin. Mutta raidoittuuko akitojen urajiro oikeasti? Brindleakitojen kuvissa rinta on usein valkoinen, mutta onko siinä kyse urajirosta vai valkokirjavuudesta eli pigmentin puuttumisesta? Entä erottuuko bläkkärin selän musta brindleraidoitus milloinkaan vielä mustempana kuin selkä muuten on?

Valkoinen tiikeri

...lienee koiran geeneillä mahdottomuus. Sekä akitalla että kainkoiralla on E-lokuksen alleelivalikoimassaan resessiivinen pikku-e. Kuten shiboilla, on genotyypin e/e akita ja kainkoira väriltään valkoinen. Väri on oikeasti punapigmenttiä, mutta sävyltään niin vaaleaa, että näyttää käytännössä valkoiselta. Mustia tiikeriraitoja ei voi ilmestyä valkoisen päälle, koska pigmenttikytkin on rikki ja pysyvästi vaalean punapigmentin tuotannon asennossa. K-lokuksesta valmistuva defensiini ja A-lokuksesta valmistuva pikkupeptidi ovat kyllä valkoisellakin koiralla olemassa, mutta ne eivät pysty sitoutumaan rikkinäiseen pigmenttikytkimeen. Toisin sanoen E-lokuksen ohjeilla valmistetaan toimivia (geenimuoto E) ja rikkinäisiä (geenimuoto e) pigmenttikytkimiä. Joillakin akitoilla brindleväritys näyttää mustavalkoiselta, mutta pohjavärinä on silloinkin hailakka punainen.

Sinäkin olet salaa tiikeriraitainen

Seuraa koko brindleväritykseen perehtymisen hilpein löytö: ilmiö nimeltä Blaschkon linjat. Blaschkon linjoilla tarkoitetaan ihosolujen piilevää kuviointia, joka muodostaa selän puolelle V:n muotoisia raitoja ja muualle loivempia S-kirjaimen muotoisia kiemuroita. Kuvioinnin uskotaan kuvastavan alkionkehityksen aikana tapahtunutta ihosolujen vaellusta, kun ihosolut lähtevät jakaantuen etenemään alkion ympäri. Yksinkertaistettuna kuvioinnin "pohja" on lähtöisin yhdestä kantasolusta ja "raidat" toisesta kantasolusta. Nyt, kuvittele tilanne, jossa toisessa ihosolujen kantasolussa olisi jokin pigmenttiin vaikuttava mutaatio. Raidat tulisivat näkyviin, koska kaikissa tämän kantasolun jälkeläisissä olisi sama mutaatio. Ihmisillä Blaschkon linjat tulevat käytännössä näkyviin erilaisten sairauksien yhteydessä.

Blaschkon linjaa seuraava ihomuutos. Kuva: Littlekidsdoc/Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0

Brindleväritykselle Blaschkon linjat tarjoavat yhden mahdollisen selityksen sille, miksi raidat ilmestyvät sinne minne ilmestyvät. Ainakin niiden on katsottu muodoltaan seuraavan Blaschkon linjoja. Asiaa ei kuitenkaan ole sen kummemmin tutkittu tai vahvistettu. Tässä hypoteesissa osa soluista lukittuisi alkiovaiheessa käyttäytymään dominantin mustan KB-alleelin mukaisesti. Miten, sitä ei tarkalleen tiedetä. Ilmiö voi liittyä epigenetiikkaan, jossa solu hiljentää aktiivisia geenejä siten, ettei niistä valmistu proteiinia. Epigeneettiset muutokset eivät näy geenitesteissä, jotka etsivät vain DNA:n kirjaimia. Varsinaista brindlen alleelia (kbr) ei myöskään ole löydetty, vaikka se näyttää periytyvän ennustettavasti. Useimmat geenitestilaboratoriot tunnistavat K-lokuksesta vain KB-alleelin tai sen puuttumisen, mikä tulkitaan ky-geenimuodoksi. Tällaisissa geenitesteissä brindlet koirat näyttävät yleensä olevan genotyyppiä KB/ky. Asiassa riittää tutkittavaa, ja geenitestien kaupallisen suosion tuntien brindlen salaisuus saattaa ratketa nopeasti.

Kainkoirien genotyyppejä

Embark-geenitestin sivustolla on avoin tietokanta testatuista koirista. Kahdentoista kainkoiran perusteella mikään värigeenitesti ei pysty vielä selittämään raidoittumisen astetta. 10/12 kainkoiraa edustaa genotyyppiä E/E ay/ay, ja näihin näyttää kuvien perusteella mahtuvan koko kirjo mustatiikeristä punatiikeriin. Yksi erittäin tumma kainkoira kantaa valkoista (E/e ay/ay) ja yksi tumman punatiikerin näköinen bläkkäriä (E/E ay/at). K-lokuksen osalta testi antaa kaikille kainkoirille tulokseksi KB/ky.

Faktaa vai fiktiota: tiikeriraitainen akita on paras karhukoira

Hopeanuolen katsoneet tietävät, että tiikeriraitaisuus eli brindlekuvio tekee akitasta ylivertaisen karhukoiran. "Tiikeriraitainen on arvokas, parempaa karhunmetsästyskoiraa ei ole olemassakaan!" Väitettä voisi pitää puhtaasti draamallisena tropena. Erikoista kyllä, vuonna 2011 julkaistu tutkimus akitojen androgeenireseptorin muuntelusta ja sen yhteydestä koiran aggressiotasoon yhdistää epäsuorasti brindleväriset akitat ja korkeamman aggressiotason. Ilmiö koskee vain uroskoiria, mikä on loogista, sillä androgeenireseptori havaitsee testosteronin. Tutkimuksessa luonnekysely tehtiin vain punaisille akitoille, ja näillä korkeimmat aggressiopisteet saivat ne koirat, joilla androgeenireseptorista esiintyi ns. lyhyttä muotoa. Brindleillä tätä lyhyttä muotoa esiintyi huomattavasti enemmän kuin pitkiä muotoja. Androgeenireseptori näyttää sijaitsevan X-kromosomissa, joten sen ei pitäisi periytyä yhdessä K-lokuksen kanssa. Eli brindlen aiheuttava alleeli ja androgeenireseptorin lyhyt muoto eivät periydy yhtenä pakettina, mikäli brindle todella sijaitsee K-lokuksessa. Koirien sukulaisuuksista ei ollut tutkimuksissa puhetta. Mene ja tiedä, ehkä Daisuke on oikeassa ja kyseessä on jokin genetiikan vielä tuntemattomien ihmeiden todellinen ilmiö. Kahden punaisen akitan ei muutenkaan pitäisi voida saada keskenään brindleä pentua.

Päivittyy edelleen...

Lähteitä ja luettavaa

Linkage and Segregation Analysis of Black and Brindle Coat Color in Domestic Dogs (Kerns ym., 2007)

A β-Defensin Mutation Causes Black Coat Color in Domestic Dogs (Candille ym., 2007)

Mapping DNA structural variation in dogs (Chen ym., 2009)

Mutations in the Melanocortin 1 Receptor, Beta-Defensin103 and Agouti Signaling Protein Genes, and Their Association with Coat Color Phenotypes in Akita-Inu Dogs (Oguro-Okano ym., 2011)

Androgen receptor gene polymorphisms are associated with aggression in Japanese Akita Inu (Konno ym., 2011)

Exploring Pleiotropic Functions of Canine β-Defensin 103: Nasal Cavity Expression, Antimicrobial Activity, and Melanocortin Receptor Activity (Aono ym., 2019)

Embark-tietokannan kainkoiria: https://embarkvet.com/resources/dog-breeds/kai-ken/

Suomenkielistä tietoa ja värivalokuvia kainkoirien erilaisista raidoituksista: https://gekkoono.weebly.com/kainkoiranvarit.html